Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Америкалық биосинтетикалық химик Питер Г. Шульц (23 маусым 1956 жылы туған) – американдық химик. Ол Scripps Research Institute институтының бас директоры және профессоры, GNF негізін қалаушы және бұрынғы директоры, сондай-ақ 2012 жылы құрылған Калифорния биомедициналық зерттеулер институтының (Calibr) құрылтайшы директоры. 2014 жылдың тамызында Nature Biotechnology журналы Шульцты 2013 жылғы ең үздік трансляциялық зерттеуші деп санды, оны #1 деп атады.
American biosynthetic chemist
Peter G. Schultz (born June 23, 1956) is an American chemist. He is the CEO and Professor of Chemistry at The Scripps Research Institute, the founder and former director of GNF, and the founding director of the California Institute for Biomedical Research (Calibr), established in 2012. In August 2014, Nature Biotechnology ranked Schultz the #1 top translational researcher in 2013.
Академиялық мансап
Шульц 1979 жылы Калтехте бакалавр дәрежесін аяқтады және сол жерде докторлық дәрежесін (1984 жылы) Питер Дерванмен бірге жалғастырды. Оның диссертациялық жұмысы 1,1-диазендерді жасау және сипаттау, сондай-ақ ДНК-мен байланысатын/үзіліске ұшырататын селективті полипиррол молекулаларын жасауға бағытталған. Одан кейін ол Берклидегі Калифорния университетінің химия факультетіне өтуге дейін Кристофер Уолшпен бірге Массачусетс технология институтында бір жыл оқыды. 1985 жылы Лоуренс Беркли ұлттық зертханасының жетекші ғылыми қызметкері, ал 1994 жылы Говард Хьюз медицина институтының зерттеушісі болды. 1999 жылы Шульц Скриппс зерттеу институтына көшті және сонымен қатар Novartis Research Foundation (GNF) Геномика институтының алғашқы директоры атанды. Бұл институт Novartis-тің геномдық зерттеулері үшін құрылған, бірақ Шульцтің қызмет ету кезеңінде жаңа дәрілерді табуға бағытталған күш-жігері күшейіп, жоспарланған қызметкерлер саны үш еседен асып (қазіргі уақытта 500-ден астам адам) өсті. 2010 жылдың наурыз айында ол GNF-тен кетіп, коммерциялық емес секторға оралып, 2012 жылдың наурыз айында Калифорния биомедициналық зерттеу институтын (Calibr) құрды. Ол 300-ден астам аспиранттар мен докторанттарды тәрбиеледі, олардың көпшілігі ірі зерттеу университеттерінде оқытушы болып жұмыс істейді. Осы әртүрлі жоғары өнімділік және комбинаторлық тәжірибелік тәсілдерді пайдалана отырып, Шульц жаңа оптикалық, электрондық және катализдік қасиеттері бар материалдарды анықтады; сондай-ақ, қартаю, қатерлі ісік, аутоиммундық аурулар және шешек клеткаларының дифференциациясы мен плюрипотенттілікке қайта мамандану сияқты маңызды биологиялық процестерді басқаратын ақуыздар мен кіші молекулаларды анықтады.
Schultz completed his undergraduate degree at Caltech in 1979 and continued there for his doctoral degree (in 1984) with Peter Dervan. His thesis work focused on the generation and characterization of 1,1 diazenes and the generation of sequence selective polypyrrole DNA binding/cleaving molecules. He then spent a year at the Massachusetts Institute of Technology with Christopher Walsh before joining the chemistry faculty at the University of California, Berkeley. He became a Principal Investigator of Lawrence Berkeley National Laboratory in 1985 and an investigator of the Howard Hughes Medical Institute in 1994. In 1999 Schultz moved to The Scripps Research Institute and also became founding Director of the Genomics Institute of the Novartis Research Foundation (GNF), which was initiated purely as a genomic research outlet of Novartis, but which grew during Schultz's tenure to include a significant drug discovery effort and more than triple the number of intended employees (currently over 500 people). In March 2010, he left GNF to return to the non profit sector and founded the California Institute for Biomedical Research (Calibr) in March 2012. He has trained over 300 graduate students and postdoctoral fellows, many of whom are on the faculties of major research universities. Using these various high throughput and combinatorial experimental approaches, Schultz has identified materials with novel optical, electronic, and catalytic properties; also, proteins and small molecules which control important biological processes such as aging, cancer, autoimmunity, and stem cell differentiation and de specialization back to pluripotency.
Табиғи емес амин қышқылдары
Шульц прокариоттық және эукариоттық организмдердің генетикалық кодтарына, қалыпты жиырма аминқышқылынан өзге жаңа құрылымдық элементтерді қосу әдісін жасады. Бұл, мутантты аминоацил-тРНК синтетазаларының кітапханаларын тексеру арқылы іске асырылады, олардың арасында ненің-бір кодондық тРНК-ны қажетті табиғи емес аминқышқылымен зарядтайтын мутанттар табылады. Мұндай синтетазаны өндіретін организм, содан кейін генетикалық түрде табиғи емес аминқышқылын белгілі бір белокқа қалыпты жағдайда енгізуге бағдарланады, онда ненің-бір кодон енді осы табиғи емес аминқышқылын кодтайды. Әдетте, табиғи емес аминқышқылының өзі зертханада синтезделіп, организмнің өсу ортасына қосылып, организмге жеткізілуі керек. Табиғи емес аминқышқылы организмнің жасушалық мембранасы арқылы организмнің ішкі ортасына өте алуы тиіс. Жеті жүзден астам табиғи емес аминқышқылдары бактерияларда, ашытқыларда және сүтқоректілердің жасушаларында генетикалық түрде кодталған, оның ішінде фотореактивті, химиялық реактивті, флуоресцентті, спиндік белсенді, сульфатталған, алдын ала фосфорланған және металлмен байланысатын аминқышқылдар бар. Бұл технология химиягерлерге белоктардың қасиеттерін in vitro немесе in vivo зерттеуге және өзгертуге мүмкіндік береді, жаңа, зертханада синтезделген химиялық фрагменттерді кез келген таңдалған белоктың кез келген орнына бағыттап. Батареялық организм базалық көміртек көздерінен жаңа, бұрын табиғи емес аминқышқыл (p-аминфенилаланин) биосинтездейді және осы аминқышқылын өзінің генетикалық кодына қосады. Бұл – автономды 21 аминқышқылынан тұратын организмнің құрылуының алғашқы мысалы.
Schultz has pioneered a method for adding new building blocks, beyond the common twenty amino acids, to the genetic codes of prokaryotic and eukaryotic organisms. This is accomplished by screening libraries of mutant amino acyl tRNA synthetases for mutants which charge nonsense codon tRNAs with the desired unnatural amino acid. The organism which expresses such a synthetase can then be genetically programmed to incorporate the unnatural amino acid into a desired protein in the usual way, with the nonsense codon now coding for the unnatural amino acid. Normally, the unnatural amino acid itself must be synthesized in the lab and supplied to the organism by adding it to the organism's growth medium. The unnatural amino acid must also be able to pass through the organism's cell membrane into the interior of the organism. More than seventy unnatural amino acids have been genetically encoded in bacteria, yeast, and mammalian cells, including photoreactive, chemically reactive, fluorescent, spin active, sulfated, pre phosphorylated, and metal binding amino acids. This technology allows chemists to probe, and change, the properties of proteins, in vitro or in vivo, by directing novel, lab synthesized chemical moieties specifically into any chosen site of any protein of interest. A bacterial organism has been generated which biosynthesizes a novel, previously unnatural amino acid (p aminophenylalanine) from basic carbon sources and includes this amino acid in its genetic code. This is the first example of the creation of an autonomous twenty one amino acid organism.
Табиғи емес генетикалық ақпарат
Шульц тобы жақында хромосомаларында табиғи емес ДНК негіздері бар бактериялар және хромосомалары РНК мен ДНҚ-дан құралған гибридтерді қамтитын бактериялар жасады.
Schultz's group has recently created bacteria whose chromosomes include unnatural DNA bases, and bacteria whose chromosomes are hybrids which include both RNA and DNA.
Митохондрияның пайда болуы
Митохондриялардың тыныс алуға (оттегіге тәуелді) қабілетті дербес бактериялардың бұрын тек ашытуға (оттегізсіз зат алмасу) қабілетті жасушалардың ішінде қоныстанып, олармен симбиоздық қарым-қатынас орнату арқылы дамып пайда болды деген дәстүрлі гипотезаның толыққанды мәліметтерін зерттеу мақсатында, Шульц тобы ашытқы жасушаларының ішінде тіршілік ете алатын және ашытқы жасушалары бактериясыз катализдей алмайтын реакцияларды жүзеге асыру арқылы жасушалармен симбиоздық қарым-қатынасты сақтайтын бактериялар жасады. Осы жұмыстың бір мақсаты – ашытқы-бактерия гибридтерін өсіру және бактериялық геномның митохондрияның уақыт өте келе дамыған сияқты, жасушалармен химиялық өзара әрекеттесудің өзара тиімділігін арттыру үшін эволюцияға ұшырайтынын бақылау.
In order to probe details of the traditionally accepted hypothesis that mitochondria originated when independent bacteria capable of respiratory (oxygen dependent) metabolism took up residence inside host cells which had previously only been capable of fermentation (metabolism without using oxygen), and evolved to establish a symbiotic relationship with them, Schultz's group has created bacteria capable of surviving inside yeast cells and maintaining a symbiotic relationship with the host yeast cells by carrying out reactions which the yeast cells cannot catalyze without the bacteria. One goal of this work is to culture the yeast bacteria hybrids and see whether the bacterial genome evolves to increase the mutual benefits of its chemical interactions with the host cells, as has happened with mitochondria over time.
Коммерциялық қызмет
Ол Affymax Research Institute, Symyx Technologies, Syrrx, Kalypsys, Phenomix, Ilypsa, Ambrx және Wildcat Discovery Technologies институттары мен технологиялардың негізін қалаушы.
He is a founder of Affymax Research Institute, Symyx Technologies, Syrrx, Kalypsys, Phenomix, Ilypsa, Ambrx, and Wildcat Discovery Technologies.